Товары в корзине: 0 шт Оформить заказ
Стр. 1
 

13 страниц

191.00 ₽

Купить официальный бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее

Официально распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль".

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

  • Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
  • Курьерская доставка (7 дней)
  • Самовывоз из московского офиса
  • Почта РФ

Устанавливает характеристики непрерывной турбулентности атмосферы, влияющие на прочность (выносливость) конструкции, на динамику полета летательных аппаратов (ЛА), применяемых на высотах до 25 км для всех стадий проектирования, испытаний и эксплуатации.

Оглавление

1. Общие положения

2. Характеристики модели непрерывной турбулентности

Приложение 1 (справочное). Турбулентность атмосферы по схеме дискретных порывов

Приложение 2 (справочное). Расчет повторяемости нагрузок на самолет от воздействия порывов воздуха

Приложение 3 (справочное). Расчет повторяемости отклонений параметров полета от установившихся значений в задачах динамики при скоростях порывов, существенно превышающих скорость интенсивных порывов

Показать даты введения Admin

Страница 1

Нив. К! дубликата     М«    им.    1

Им». N: пояшша    5208     Jfc    iii.    ’10115

УДК 551.51.001.572:629.7    Груша    Д02

ОТРАСЛЕВОЙ СТАНДАРТ

ОСТ 1 02514-84

МОДЕЛЬ ТУРБУЛЕНТНОСТИ АТМОСФЕРЫ

Введен впервые

Характеристики

Распоряжением Министерства от 20 сентябри 1964 г.    И?    298-в5

срок введения установлен с 1 января 1986 г.

Настоящий стандарт устанавливает характеристики непрерывной турбулонтности атмосферы, влияющие на прочность (выносливость) конструкции, на динамику полота летательных аппаратов (ЛА), применяемых на высотах до 25 км для всех стадий проектирования, испытаний ж эксплуатации.

Стандарт не устанавливает характеристики турбулонтности для взлетно-посадочных режимов палета самолетов на высотах от О до 300 м.

Издание официальное

ГР 8330918 от О*. 10.84

Перепечатка воспрещена

Страница 2

9II0I «СИ Iff    QQ£Q    f* DM НИ If Veil if/ внц

l ЯСИ IN    «лншгдАУ    i*    ани

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Представление втмосфороой турбулентности, влияющей на ЛА в полете, баздруется на условных схимах, наиболее распростроне&ыымн на которых являются схемы непрерывной турбулентности н дискретных порывов.

В основу модели непрерывной турбулентности атмосферы положены следующие предположения к допущения:

-    атмосфера представляет собой совокупность спокойных участков и турбулентных зон со случайно изменяющимися размерами;

-    в турбулентных попах изменение по вромоня составляющих U, V > W скоростей порывов воздуха является стационарным процессом с дисперсией, меняющейся от новы к ново;

-    в обшем виде турбулентность атмосферы представляет собой случайный локально-нормальный процесс;

-    турбулентность атмосферы считается изотропной.

1,2. Модель турбулентности атмосферы по схеме дискретаых порывов основана на измерениях в полете перегрузок в центре масс немля ев ройных самолетов с последующим пересчетом их в скорости воздушных порывов. Предполагается, что каждая перегрузка вызвана воздействием изолированного порыва воздуха.

Модель турбулентности до схеме дискретных порывов приведена в справочном приложении 1.

2. ХАРАКТЕРИСТИКИ МОДЕЛИ НЕПРЕРЫВНОЙ ТУРБУЛЕНТНОСТИ

2.1. Характеристиками модели непрерывной турбулентности атмосферы явля-

б„. 6V ,

-    интенсивность трех составляющих скорости воздушных порывов оа

-    спектральные плотности анергии тех же составляющих фи (S?) «

Ф*(9У

-    функции плотности распределения средних квадратических значений составляющих скорости воздушных порывов

-    линейные размеры зон турбулентности - протяженность L ■ толщина В • Условно принято, что составляющие UL, У , W скорости воздушник порывов

являются проекциями скорости порыва соответственно на оси ОХ, OZ , ОУ связанной системы координат, и ЛА пире мотается вдоль вектора скорости ветра.

2.2. СЬектральные плотности анергии составляющих скоростей воздушных порывов описываются формулами Карм вив:

Фу.ЛЯ)

•V.W^ V.W

* •*• з~( 1.338 LVfWS? )    (1)

[1 + Ci,339 Lsvv^?)2Je"

Страница 3

Фи (Si)

(2)

f-u<

П I [1 + (l.339L*C)2]j

гее

5? - пространстволная частота, м~1, т ТГ^~ •

М А

-1

бс) - циклическая частота порывов, с УЛА - скорость ЛА, м-с; l~U’ ^ V’ w ” ии^епрвяьныо масштабы турбулентности в продольном, попо-речном к вертикальюм направлениях, м. рачения £и> и /_ w для рваных диашыоно» высоты h принимаются:

-    при Л от 10 до 200 м Ly •• Lv * 200 м, Lw » h;

-    при л от 200 до 7во м Iu - Ly m Ц^-h i

-    при h СВ. 760 м Lu- Lv-L^- 760 м.

2.3. Ийтонсианость составляющих скорости воздушных порывов определяется с помощью их средних квадратических значений по формул о:

гцо

■ ов .

*u,v,w = Фи,уг\ . а

(з)

4v,w ~ интеисииность составляющих скорости воздушник порывов;

Pu.v.vA^)- спектральные плотности анергий продольной О, поосрочио* V, вертикальной W составляют!»к скорости воздушных порывов.

2.4. Функция плотности распределения средних квадратических значений про-долитой би , поперочной <5"у и вортикалыюй £*w составляющих скорости воздушных порывов при попето в турбулентной атмосфере определяется по формуле:

«>

2

^ - вероятность полета в зоне умеренной турбулентности;

- вероятность полета о оопе интенсивной турбулентности;

^ - коэффициент, характеризующий умеренную турбулентность,

м-с

- коэффициент, характеризующей интенсивную турбулентность.

м-с

-1

Если принять, что вероятность полета в спокойной атмосфоре Ра , то

р0 + pf ♦ PzmXi

2.5. Значения параметров f* ,    ,    bf    »    bg    фу®110™    плотности    распре

деления /(<5ц; v%vy) уравнения 1з) пр^едояы в табл. 2. Промежуточные величины параметров вычисляются линойной интсрооляпией.

Страница 4

'век Hi    9053    «хмихити    «к    'виц

нем *n    uwnv^v    чин

Таблица 2

Значения параметров F> , bj , ^ * ^2 В эавЯСВмОСТв ог высоты h

Л, км

' в

-1

Vм®

, -1 ьг,

0

9,950 -1

1,200 0

5,000 -3

2,580

0,3

9,950 -1

1,200 0 •

5,000 -3

2.580

1,0

3,358 -1

1,045 0

2,300 -3

2,460

2.0

1,750 -1

1,067 0

1,150 -3

2,743

3,0

1,098-1

1,068 0

5,874 -4

2,939

4,0

7,080 -2

1.034 0

3,686 —4

3,135

5,0

5,110 -2

1,012 0

2,310 -4

3,287

6,0

4,046-2

9,906 -1|

1/150 -4

3,450

7.0

2,780 -2

9,633 -1

1,150 -4

3,570

8.0

2,208 -2

9,470 -1

9,800 -5

3.620

9,0

1,670 -2

9,250 -1

8,930 -5

3,516

10,0

1,260-2

9,035 -1

8,520 -5

3,157

11,0

9,700 -3

8,926 -1

1,000 -4

2,972

12,0

7,770 -3

9,144 -l|

1,098-4

2,863

■ 13,0

5,870 -3

9,470 -1

1,150 -4

2,776

14,0

4.240 -3

1,012 0

1,098-4

2,656

15,0

3,205 -3

1.067 0

1,000-4

2.525

16,0

2,540 -3

1,132 0

8,530 -5

2,308

17,0

1,920 -3

1,163 0

7,770 -5

2,068 -

18,0

1,450-3

1,132 0

6,750 -6

1,785

19,0

1,098 -3

1.089 0

6,450 -5

1,480

20,0

7.770-4

1,025 0

5.870 -5

1,267

21,0

5,870 -4

9,580 0

5,110 -5

0,958

22,0

4,650-4

8,926 -1

0

0

23,0

3,360 -4

8,270 -1

0

0

24,0

2,540 -4

7,620 -1

0

0

25,0

2,000-4

7,000 -1

0

0

Примечен но. Однозначное число со знаком минус, стояшое после пначевня

параметры, является показателем степени десяти - сомножители Д01ШО1Т) значепия: 9,950-1" 9,950'10

Графики зависимостей от высоты h параметров Рг , Р2 •    »    Ь«    приведены

на черт. 1 ■ 2. Высота /г отсчитывается от среднего уровня земной поверхности до высоты h “ 3 км, вьгаю 3 км начало отсчета принимается но ГОСТ 4401-81 обяаотелыюе приложение, раздел 3.

Страница 5

Ии». Mi дубликат»_ Ni    нзм    l

Ии». Hi подлинник»-    3208    Ki    щ»Г    10115

G

12 16 Черт. 1

20

А

км

м-с'

Зависимость параметров bf , Ьр от высоты полета h

“Г

1

1

1

~т~

1

I-

~~Г~

1

I

1

1

/

А

■ /

-

А

_1_

_1_

_и.

_1_

__i_

^L_

_Л_

—L_

|

8

12 16 Черт. 2

20

JL

04

2.6. Относнтетлая попторяомость составляющих U, V , W скорости порывов воздуха определяется по формуле:

Страница 6

гас A/(u,Vfw)~ ЧИСЛО прсоышсний В единицу времени крКОЫМН U, V > W а еденного уровня U , V ,W;

М0 {и, V, W) - число превышений и единицу времени кривыми С/, V ,W уровня U, V ,W - О.

Расчет повторяемости нагрузок на самстет от воздействия порывов воздуха пряведен в справочном приложении 2, а расчет повторяемости отклонений параметров полета от установившихся значений в задачах динамики при скоростях попета существенно превышающих скорость интенсивных порывов - в справочном приложении 3.

2.7.    Протяженность L и толщина В турбулентных зон достигает значений: /.<400 хм. 8< 2.5 хм.

Интегральная повторяемость протяженности и толщины турбулентных зоа аппроксимирую гея экспонентами:

R = ехр(-1.ео ю"2| t |)Л

>    (в)

Рв - 6Хр (-1,75-10°|В|)* J

ще L и 8 выражены в километрах, а | LI и ] 8 | - их арифметические значения.

2.8.    Совместная интегральная вероятность встречи зоны турбулентности с дисперсией порывов, длиной и толщиной зоны соответственно не более D , L ж В рассчитывается по формуле независимых случайных величин:

Р{Л, L, В) *P(&D)P(*L) Р(2 В).

(7)

Страница 7

SHOT *И|1    _80го    миииилв 14    «ни

Г    шймwf& w «НИ

ПРИЛОЖЕНИЕ X Справочное

ТУРБУЛЕНТНОСТЬ АТМОСФЕРЫ ПО СХЕМЕ ДИСКРЕТНЫХ ПОРЫВОВ

1. Для определения пойстпутпих на конструкцию ЛА нагрузок кспольеуются данные о среднее повторяемости на 1 км полота эффективных скоростей вертикальных ооицушнык морыиов W^-

Пелнчина W/дф связана с приращенном нормальной перегрузки ЛПу в центре масс сл моле га соотношением:

К

__ 1-е3-

да—j—

2ЛПу mg /s _ су 9Рн д ь

2тд/з *

гдо А Пу - црнрашеиме нормальной перегрузки;

mgfs - удельная нагрузка на крыло при данной массе самолета, Н-м’2(

ро,рн - плотность воздуха соответственно на уровне моря н на высоте Н

по ГОСТ 4401-81, кг.м“3;

- индикаторная скорость полота на рассматриваемой высоте, м-с”*;

д - ускорение саободвого паленая на высоте Н, м.с j

А £ - градиентное расстояние порыла, м;

Су - производная коэффициент подъемной силы по углу атака оС ■

2. Кумулятивная повторяемость эффективной скорости вертакальнык порывов па 1 км дистанции полета для различных диапазонов высот представлена на чертеже. Расчеты производились при Дб «• const *■ 30 м.

-2. м );

Страница 8

Ни». К; дубликата__Nt    мм.    1

Им. Mi подлинника    5206    Ni    мм.    10115

Кумулятивная повторяемость вортнкальных порывов VN/$ф

4-Н -7... 9 км; 5 - Н -9...12 км

Страница 9

пня

(5)

гас

где

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Справочное

РАСЧЕТ ПОВТОРЯЕМОСТИ НАГРУЗОК НА САМОЛЕТ ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ ПОРЫВОВ ВОЗДУХА

1. Относительная повторяемость нагрузок ^ на конструктом ЛА от воадейст-составляющнк U, V , W скорости поодушмл-о порыва по аналогии с формулой настоящего стандарта будет:

# - нагрузка (сила), девствующая на коиструхняю ЛА, Н (arc);

/V., ,, _/$) - сроднее за одкнаиу времени число превыше кий заданно* u,v,w

нагрузки 61 от воздействия состшишющих U, V ,VV скорости порыва воздуха, с"1.    «

?тах    12

Г a20wwwlrgus»lzc/s?

*2min

No (и, v.w) 2#

•тая

UJ

(2)

В формуле (2) принимается:

/7701X

^min Е 3 Гп;

- 10

-4    -1

Q

/яах

._£5&2jL ;

-1

- сродняя скоро on, ЛА, М-С

модуль частотной характеристики нагрузки Q_ на ЛА от воздействия составляющих Ц, V , W порывов поздуха, определяется с учетом но мепес шостя упругих колебаний ЛА при горизонтальном полете;

А ..    -    коэффициенты    передаточной    фунютин    от    порыва    к    определяемой

•*# V*Vv

нагрувхе:    _    1

2

}<г    _

U,v, W

&тох

^ 4>w»/a)\T9(iQjlftQ

(3)

6q - средние квадратические значения натрушен ■, соответствуюише средним квадратическим значениям составляющих скорости воздушного порыва U, V, W , Н (кгс).

где

Страница 10

Им». Н? дубликат»__N.    нэм.    1

Ин1. N. подлинника    5206    N.    ш.    10115

2.    Повторяемость нагрузок, во.чдействукхцих на конструкцию ЛА при полете в турбулентной атмосфере, определяется по формулам настоящего приложения.

В качестве исходных данных для расчета принимаются:

-    бароспядограмма полета;

-    передаточные коэффициенты И^ v w от а, V ,W порыва к определяемой, нагрузке;

-    параметры модели турбулентности атмосферы Ру ,    ,    by    % 62 (раздел 2

настоящего стандарта);

-    взлетдая я посадочная масса ЛЛ *тпос * *г;

-    расход топлива С, кг*с” .

3.    Весь полот раэбиоается аа К отдельных горизонтальных (и квазигоршоыталь-

пых - при наборе высоты к посадке) участков протяженностью Сг ■    ,

где I - продолжительность и истинная средняя скорость полета на L -ом участке (Is { 2. «5, ... , К,).

Например, при расчетах поеторяемостя перегрузок в центре масс дальних пассажирских магистральных самолетов осреднении*? типовые попеты разбивались на пять-семь участков (К* 5...7).

4.    В каждом полете определяется продолжительность полета tf ■ скорость

полета в начале (    )    я    в    хонде    (V^    )    каждого    участка    повета.

Для каждого участка вычисляются средние иа йодного количества П обработанных полетов у - 1, 2, 3, ...,П 2

t tij

продолжительность Т- д --;

П *

. jg( V‘J" + v4«)

скорость V£ = —_1------

2п

-    протяженность 6^ = 7/ V( ‘

I__

-    средняя массе самолета на l-м участке пути Л7[ —    ~^с    Ti    >

- взлетная масса самолета rng3A — — -_

__ ДГ "ГП00

- посадочная масса самолета

77    7

Страница 11

Ин«. Ht дубдтчт*__Ni    мм.    1

Их*. № подлинника    5206    Ni    им.    10115

к _

-    полное ярема полота f с Т~ 7. ;

ЛОЛ    *

1

гг7 Влл т пос

- расход топлива С в -—- •

*/ЖМ

5. Повторяемость вертикальны* приращений перегруаох по отдельвмм участкам ^ определяется ио формуле:

FL(&hn)~ Hoi(ЬПу )TL J P exp (-    +    в/    (■    3^7

*(4)

Этчения    м    находятся    ип формул (2) и (3) настоящего прило

жения в частотном диапазон» от О до 3 ГН; значения модуля передаточной функпии J Т ( 4 Г?) [ определяются расчетным путем с учетом упругости конструкции и использованием соотношений хпапмстационарной аэродинамики при скорости полета V- , массе самолета 777^, высоте полета fl£ .

6. Поаторяомость перегрузок ов весь попет вычисляется по формуле:

Р(»А/5,)-^>,(*А/7„).    (д)

Страница 12

Hw>. Mr дубликат»_ Nt    мм.    1

Им. Mi подлинника    5206    Ni    *>•.    10115

ПРИЛОЖЕНИЕ 3 Оравоч

РАСЧЕТ ПОВТОРЯЕМОСТИ ОТКЛОНЕНИЙ ПАРАМЕТРОВ ПОЛЕТА ОТ УСТАНОВИВШИХСЯ ЗНАЧЕНИЙ В ЗАДАЧАХ ДИНАМИКИ ПРИ СКОРОСТЯХ ПОРЫВОВ, СУЩЕСТВЕННО ПРЕВЫШАЮЩИХ СКОРОСТЬ ИНТЕНСИВНЫХ ПОРЫВОВ

1. Относительная повторяемость отклонений параметров попета X (угла атаки, угла скольжения и др.) от установившихся значений при воздействии составляющих U , V , W скорости «о.'чтушиого порыва, а также относительная повторяемость самих составляющих U , V , W скорости воздушных порывов в соответствии с формулой (5) настоящего стандарта определяется по формуле:

^/.v.w (*! „    /    X

- р’"р Г

где

^o(lt,vw) - число превышений в единицу времени кривыми X уровня Х-О.

г

V

®тах -

/ 7*(<rs3T<vs?

- Яи&г

^пв*

^min

Впф, ~ 10-4 м

-1.

(2)

&тах ”    .    где    t,    -    характерный    гоометрическнй    размер    ЛА

(средняя аэродинамическая хорда крыла при распето параметров продольного движении ЛА, средняя аэродинамическая хорда вертикального опореняя при расчетах параметров бокового движения ЛА ■ tjxJ, м"*{

[ Тк    -    модуль    частотной    характеристики    рассматриваемого    парадетрв

полета X от воздействия составляющих U, V, W скорости nopuofl ооодуха.

Этот модуль определяется с учетом динамических характеристик ЛА в области пространственных частот турбулентных порывов    &max    У’*етом    ст®“

шюнорности обтоквния, коротко- и дпиннопериодачоехмх двкжоннй и тдх.).

4v,W

U.V, W

/Фим. w (я; | гх

&гттиг

i

(3)

При определят™ относительной повторяемости составляющих U , V , W скорости воздушных порывов считать |"J^ (l/?)\ = J.

Страница 13

**■- Н? дубликат__ Ht    юм    1

Им. Hi подлинника    6206    Ki    ем.    10115

Повторяемость приращений углов атаки, превышающих уровокь A<**i «Ф» полото в турбулентной атмосфере определяется по формулам Ц) и (2) настоящего приложения.

D качество основных данных дпа расчета принимаются;

-    Ьороспидограмма полета;

-    псродаточиыо коэффициенты А от единичного порыва с углу атаки;

-    параметры модели турбулентности атмосферы . &2 , bf , Ь? (раздел 2 настоящего стандарта);

-    взлетная я посадочная масса ЛА    ,    кг;

-    расход топлива, Q • яг • с~*.

3. Весь полет протяженностью    (*    = 1,2,3.....К ) разбивается на

К отдельных квалигорипоктальных участков, для которых, исходя ня основных данных для расчета, массоео-кясрииоихые характеристики можно принять постоянными. Параметры модели турбулентности выбираются для средней высоты участка полета. Значение (/ определяется по формуле* приведенной в справочном приложении 2, пункт 4.

4. Общее число превышений приращений угла птахи бо( за один полет (разделенный на К участков) от вертикальных порывов W определяется по формуле:

где (bcfe-ticC?) - общем; число превышений приращений угла атаки;

(4)

Н,

oyvi

(Лсб) - число превышений нулевого уровня прнрашоиия угла атаки

на I -м участке. Значения Nqui и Aw[ находятся по формулам (2) н (3) настоящего приложения в частотном дналооопс от ft min до &тах-